申繼忠，余武秀

(上海艾農(nóng)國(guó)際貿(mào)易有限公司，上海 200122)

納米技術(shù)的利用和人工納米材料的研究始于21世紀(jì)初。納米材料因其較大的表面積與體積比而表現(xiàn)出獨(dú)特的性能，納米顆粒的表面聚集著近四分之一或者更多的原子，其原子的化學(xué)鍵不飽和使它具有更高的生物活性和異常的化學(xué)活性。其滲透性、擴(kuò)散率、擴(kuò)張性會(huì)有很大提高，密度、電導(dǎo)率、熔點(diǎn)會(huì)降低許多。納米材料已經(jīng)在各行各業(yè)顯示出巨大的應(yīng)用潛力。

納米技術(shù)和納米材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也有廣泛的潛力。在植物保護(hù)和植物營(yíng)養(yǎng)方面，已有報(bào)道納米級(jí)肥料和農(nóng)藥的產(chǎn)品上市。

納米材料雖然有很多傳統(tǒng)材料無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，但是其對(duì)人和動(dòng)物的安全性及環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也已經(jīng)受到各行各業(yè)的關(guān)注。作為肥料和農(nóng)藥的納米產(chǎn)品，直接施用到環(huán)境中而且與人的食物鏈密切相關(guān)，因此在上市之前其對(duì)人和動(dòng)物的安全性及環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)需要得到充分的評(píng)價(jià)。然而，監(jiān)管政策往往遲于技術(shù)的發(fā)展。有鑒于此，本文以納米農(nóng)藥為重點(diǎn)，概述了歐美、中國(guó)、印度和澳大利亞等國(guó)家目前對(duì)納米農(nóng)藥的監(jiān)管現(xiàn)狀，以期對(duì)未來(lái)制定監(jiān)管政策提供借鑒。

1 納米材料和納米農(nóng)藥的定義

納米技術(shù)(nanotechnology)的定義有很多，美國(guó)環(huán)保局(EPA)采用美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃(National Nanotechnology Initiative (NNI))的定義[1]：“納米技術(shù)是指在單個(gè)原子和分子水平上以及在涉及分子基團(tuán)(約0.1～100 nm)的“超分子”水平上理解、控制和操縱物質(zhì)的能力，目的是創(chuàng)建具有全新性質(zhì)和功能的材料、設(shè)備和系統(tǒng)(USEPA，2007)”。

納米材料就是利用納米技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的新型材料。

目前為止，已有多個(gè)國(guó)家和機(jī)構(gòu)給出了納米材料的定義：(1)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)；(2)經(jīng)合組織(OECD)；(3)歐盟(EU)新出現(xiàn)及新鑒定的健康風(fēng)險(xiǎn)科學(xué)委員會(huì) (SCENIHR)；(4)歐盟聯(lián)合研究中心(JRC)；(5)歐洲委員會(huì)(EC)和歐盟；⑹ 美國(guó)；⑺ 澳大利亞有關(guān)機(jī)構(gòu)。

以下是ISO和歐盟對(duì)納米材料的定義。

ISO將納米材料定義為：“任何外部尺寸都在納米級(jí)，或者具有納米級(jí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或表面結(jié)構(gòu)(ISO, 2010)”；而將納米顆粒定義為：“三維外部尺寸都在納米級(jí)(尺寸在1～100 nm范圍內(nèi))的物體(ISO, 2008)”[2]。

2011年歐盟從物理狀態(tài)、尺寸和所占比例等幾個(gè)角度定義了納米材料[3]：“一種天然的、偶然產(chǎn)生或人工制造的含有顆粒的材料，其顆粒處于游離狀態(tài)，或作為集合體或團(tuán)聚體，顆粒的一維或多維外部尺寸在1～100 nm范圍內(nèi)，材料中50%或以上的顆粒都在此尺寸范圍內(nèi)。在特定情況下，或出于對(duì)環(huán)境、健康、安全或競(jìng)爭(zhēng)力的考慮，可將50%的分布比例改為1%～50%”。

關(guān)于納米農(nóng)藥，目前還沒(méi)有普遍認(rèn)可的立法定義[4-6]。然而，普遍被接受的納米農(nóng)藥就是組分在1～100 nm范圍內(nèi)農(nóng)藥(制劑)產(chǎn)品，并具有與其組分的微小尺寸相關(guān)的新特性。農(nóng)藥制劑通常是由農(nóng)藥原藥(有效成分)與各種助劑等通過(guò)一定的加工技術(shù)制備而成的各種混合物。這些助劑的作用是使農(nóng)藥活性成分易于鋪展在植物上、均勻分布和使用后保持穩(wěn)定等。在大多數(shù)納米農(nóng)藥的應(yīng)用中，納米材料本身并不是活性成分，而是作為一種輔助化合物來(lái)穩(wěn)定活性成分或增強(qiáng)其控釋效果(如納米膠囊)。而納米銅和納米銀是納米材料本身作為活性劑的例子。

目前開發(fā)的納米農(nóng)藥制劑主要有3類[6,18]：(1)基于聚合物的納米制劑，即以納米材料作為農(nóng)藥有效成分的載體，通過(guò)吸附、偶聯(lián)、包裹、鑲嵌等方式負(fù)載農(nóng)藥，構(gòu)建納米載藥系統(tǒng)。常用的納米載體材料有高分子聚合物、固體脂質(zhì)體、二氧化硅、層狀雙氫氧化物、黏土和無(wú)機(jī)碳等，可構(gòu)建納米微囊、納米微球、納米膠束、納米凝膠和納米纖維等農(nóng)藥劑型。(2)將農(nóng)藥活性物質(zhì)直接加工成納米尺度粒子，如微乳劑、納米乳、納米分散體等。(3)無(wú)機(jī)納米顆粒(如二氧化硅、氧化鋅、二氧化鈦、納米銀)，即一些金屬及金屬氧化物的納米顆粒具有殺菌作用，可直接作為農(nóng)藥使用，或與農(nóng)藥復(fù)配使用可提高農(nóng)藥的功效。目前研究中的納米農(nóng)藥制劑類別和示例見表1。

表1 目前廣泛研究的納米農(nóng)藥類別

2 歐盟對(duì)納米農(nóng)藥的監(jiān)管[7]

歐盟食品安全管理局(EFSA)負(fù)責(zé)納米材料在食品相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用管理。

2.1 EFSA在納米材料監(jiān)管中的角色和任務(wù)

自2006年以來(lái)，EFSA一直在其職權(quán)范圍內(nèi)跟蹤納米技術(shù)的發(fā)展，為風(fēng)險(xiǎn)管理者提供獨(dú)立的科學(xué)建議和技術(shù)支持，包括審查與食品和飼料有關(guān)的納米技術(shù)的知識(shí)現(xiàn)狀和最新發(fā)展。

2.2 EFSA的主要工作

(1)EFSA科學(xué)委員會(huì)就如何評(píng)估食品行業(yè)申請(qǐng)使用各種工程納米材料(ENMs)提供科學(xué)建議。

(2)EFSA的科學(xué)小組還考慮特定納米材料的安全性，例如在食品添加劑、新型食品和食品接觸材料等領(lǐng)域。

(3)EFSA建立的納米網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)了與成員國(guó)在與食品和飼料有關(guān)的納米科學(xué)和納米技術(shù)方面的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的合作和聯(lián)網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)了信息和專業(yè)知識(shí)的交流，加強(qiáng)了對(duì)話，并在EFSA和成員國(guó)之間建立了對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原則的相互理解。每年發(fā)布一份關(guān)于該網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的報(bào)告。

2.3 EFSA對(duì)納米材料的監(jiān)管歷程

到目前為止，EFSA所做的重要工作包括但不限于如下：2009年EFSA科學(xué)委員會(huì)發(fā)表了一份關(guān)于納米科學(xué)和納米技術(shù)與食品和飼料安全的科學(xué)意見。2010年EFSA的咨詢論壇建立了納米網(wǎng)絡(luò)，以發(fā)展與成員國(guó)在納米科學(xué)方面的合作和網(wǎng)絡(luò)。2011年，發(fā)表一份指導(dǎo)文件解釋了EFSA的專家組應(yīng)如何評(píng)估與某些食品相關(guān)的納米技術(shù)應(yīng)用的潛在風(fēng)險(xiǎn)。2016年EFSA的科學(xué)家對(duì)作為食品污染物的微塑料和納米塑料做出最新科學(xué)概述。2018年，納米科學(xué)和納米技術(shù)應(yīng)用對(duì)人類和動(dòng)物的安全性評(píng)估新指導(dǎo)出臺(tái)。對(duì)測(cè)試和應(yīng)用方法提出了實(shí)用的建議[7]。計(jì)劃在2020年舉辦一場(chǎng)關(guān)于“評(píng)估食品中微塑料和納米塑料的人類健康風(fēng)險(xiǎn)的統(tǒng)一方法”的科學(xué)討論會(huì)，但由于COVID-19大流行推遲到2021年5月6-7日。

2020年EFSA要求針對(duì)“規(guī)范食品和飼料產(chǎn)品申請(qǐng)的技術(shù)要求以確定包括納米顆粒在內(nèi)的小顆粒的存在的技術(shù)指南草案”提出反饋意見。

2.4 EFSA的監(jiān)管框架

EFSA決定對(duì)納米技術(shù)的發(fā)展采取一種“綜合、安全和負(fù)責(zé)任的方法”，包括：(1)審查和修改歐盟現(xiàn)有相關(guān)法規(guī)；(2)監(jiān)控安全問(wèn)題；(3)與國(guó)家當(dāng)局、利益攸關(guān)方和公民進(jìn)行對(duì)話。

目前EFSA已出版的指導(dǎo)性文件如下：(1)納米技術(shù)-歐盟委員會(huì)(Nanotechnology-European Commission, DG Health and Consumers)。(2)歐洲納米技術(shù)戰(zhàn)略-歐盟委員會(huì)(Towards a European strategy for nanotechnology- European Commission, DG Research)。(3)納米材料的監(jiān)管-歐盟委員會(huì)(Regulatory aspects of nanomaterials-European Commission)。(4)委員會(huì)對(duì)納米材料定義的建議(Commission recommendation on the definition of nanomaterial)。(5)歐洲食品安全署提供的資料，供修訂委員會(huì)建議時(shí)參考(Input from EFSA for consideration during the revision of the Commission Recommendation)。

在2004年的通告“歐盟納米技術(shù)戰(zhàn)略(Towards a European Strategy for Nanotechnology)”中，歐洲委員會(huì)聲明納米材料的研發(fā)和技術(shù)進(jìn)步需要伴隨健康和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)。

在題為“納米科學(xué)與技術(shù)：歐洲2005-2009行動(dòng)計(jì)劃(Nanosciences and nanotechnologies: an action plan for Europe 2005-2009)”的通告中，規(guī)定所有納米科學(xué)和納米技術(shù)的應(yīng)用和使用必須滿足歐盟選擇的高水平的公共衛(wèi)生、安全、消費(fèi)者和工人保護(hù)以及環(huán)境保護(hù)的要求。

歐盟2008年頒布了題為“納米材料的監(jiān)管(Regulatory Aspects of Nanomaterials)”的通告。該通告認(rèn)為：目前的立法原則上涵蓋與納米材料有關(guān)的潛在的健康、安全和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。最需要的是通過(guò)完善現(xiàn)行的立法加強(qiáng)保護(hù)健康、安全和環(huán)境。因此歐洲委員會(huì)及歐盟各機(jī)構(gòu)首先將審查現(xiàn)有的文件，如立法、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指導(dǎo)等，考慮到它們對(duì)納米材料的適用性和適宜性。

值得指出的是，歐盟殺生物劑法規(guī)包含關(guān)于納米材料的監(jiān)管規(guī)定，但是歐盟植物保護(hù)產(chǎn)品新法規(guī)[Regulation (EC) No. 1107/2009]沒(méi)有提到納米材料或納米農(nóng)藥。

EFSA科學(xué)委員會(huì)還發(fā)表了一系列的技術(shù)性指導(dǎo)文件[7]，包括2018年的《食品和飼料鏈中使用納米科學(xué)和納米技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指導(dǎo) 第一部分：人和動(dòng)物健康》。其中涉及納米農(nóng)藥(nanopesticides)。

該指導(dǎo)涉及納米農(nóng)藥的部分可以概述如下：(1)該指導(dǎo)所謂納米農(nóng)藥包括納米活性成分、助劑和制劑。(2)本指導(dǎo)不包括殺生物劑(biocides)。(3)歐盟有活性成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，可以確認(rèn)目前沒(méi)有納米活性成分獲得批準(zhǔn)，但是沒(méi)有農(nóng)藥制劑數(shù)據(jù)庫(kù)，因此無(wú)法得知市場(chǎng)上是否有納米農(nóng)藥制劑存在。(4)EFSA科學(xué)委員會(huì)認(rèn)為納米農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)包括納米制劑的各個(gè)組分(活性成分、助劑或其他組分)以及整體制劑的安全性。(5)關(guān)于數(shù)據(jù)要求，EFSA科學(xué)委員會(huì)認(rèn)為，殺生物劑法規(guī)的附錄II (活性成分)和III (制劑)中的注冊(cè)數(shù)據(jù)要求對(duì)納米農(nóng)藥登記數(shù)據(jù)很有參考意義，因?yàn)樵摲ㄒ?guī)涉及納米殺生物劑。⑹ 該指導(dǎo)建議的納米農(nóng)藥數(shù)據(jù)要求(人和動(dòng)物健康部分)包括：①物理、化學(xué)和技術(shù)參數(shù)(活性成分和助劑的納米特性)，已有的膠囊懸浮劑或微囊懸浮劑(CS)以及微乳劑(ME)與納米農(nóng)藥有關(guān)；②活性成分和助劑的毒性評(píng)估；③活性成分和助劑的暴露評(píng)估，包括皮膚暴露/毒性和吸入暴露/毒性(因?yàn)榕c納米特別相關(guān))。

3 美國(guó)對(duì)納米農(nóng)藥的監(jiān)管

3.1 EPA依據(jù)毒物控制法管制納米材料[8]

依據(jù)毒物控制法(Toxic Substances Control Act, TSCA)，美國(guó)EPA對(duì)納米材料采取如下管制措施：(1)收集現(xiàn)有的和新的納米材料的信息規(guī)則(An information gathering rule on new and existing nanomaterials)；(2)對(duì)新的納米材料實(shí)行制造前通知程序(Pre-manufacture notifications for new nanomaterials)。EPA將納米材料視為新物質(zhì)，生產(chǎn)或進(jìn)口之前必須向EPA通報(bào)。EPA根據(jù)新化學(xué)物質(zhì)規(guī)章對(duì)納米材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。自2005年以來(lái)，EPA已根據(jù)《有毒物質(zhì)控制法》收到并審查了超過(guò)160份有關(guān)納米級(jí)材料(包括碳納米管)的新通告，而且這個(gè)數(shù)字還將隨著時(shí)間的推移而增加。EPA已采取了一些行動(dòng)來(lái)控制和限制對(duì)這些化學(xué)品的接觸，包括：①限制納米級(jí)材料的使用；②要求使用個(gè)人防護(hù)設(shè)備和工程控制；③限制環(huán)境釋放；④要求進(jìn)行測(cè)試以產(chǎn)生健康和環(huán)境影響數(shù)據(jù)。(3)加強(qiáng)國(guó)際合作：包括與加拿大和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的合作。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織成立了開發(fā)納米國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC 229)。該委員會(huì)負(fù)責(zé)開發(fā)術(shù)語(yǔ)和命名法、計(jì)量和儀表化標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn) ISO/TS 27687:2008(納米物體、納米顆粒、納米纖維和納米片的術(shù)語(yǔ)和定義)。

3.2 EPA出于管理需要研究納米材料[9]

目前，美國(guó)EPA也開展納米相關(guān)的研究工作。研究目的是了解納米材料的環(huán)境安全性。這為未來(lái)納米農(nóng)藥的環(huán)境安全性評(píng)價(jià)打下基礎(chǔ)。EPA目前對(duì)納米材料的研究工作見表2。

表2 美國(guó)EPA對(duì)納米材料的研究

3.3 美國(guó)農(nóng)藥法(FIFRA)與納米農(nóng)藥監(jiān)管的法規(guī)依據(jù)[10]

(1)FIFRA第6(a)(2)節(jié)要求登記證持有人和申請(qǐng)人必須向EPA報(bào)告有關(guān)其產(chǎn)品中存在納米級(jí)材料的信息：①任何一種活性或惰性組分或其他成分有意制造成具有至少一個(gè)維度尺寸大約在1～100 nm范圍內(nèi)；②只有登記證持有人知曉的現(xiàn)有信息(與納米有關(guān))。(2)對(duì)已登記產(chǎn)品，EPA可隨時(shí)召集數(shù)據(jù)(data call-in)。(3)預(yù)申請(qǐng)會(huì)議和待審批申請(qǐng)(pending applications)。

以上3項(xiàng)權(quán)利都為EPA對(duì)納米農(nóng)藥進(jìn)行有效和及時(shí)監(jiān)管提供了法律依據(jù)。

美國(guó)律師協(xié)會(huì)(American Bar Association，BAR)2006年考察FIFRA對(duì)于納米材料的監(jiān)管適用性，認(rèn)為：(1)FIFRA從登記前的研究和開發(fā)，到登記、登記后的銷售提供了相當(dāng)大的權(quán)力來(lái)規(guī)范納米農(nóng)藥；(2)要求生成數(shù)據(jù)的權(quán)力；(3)禁止使用某個(gè)納米農(nóng)藥的權(quán)利；(4)登記是一種有條件的批準(zhǔn)，規(guī) 定了防止產(chǎn)生不合理副作用的使用條件。

另外，BAR認(rèn)為納米農(nóng)藥對(duì)FIFRA仍具有的挑戰(zhàn)包括：(1)屬于納米級(jí)的已獲登記的傳統(tǒng)農(nóng)藥(如微乳劑)可能需要重新登記；(2)EPA可能需要確定需要什么樣的適當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)行納米農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；(3)使用現(xiàn)有的EPA方法得到的數(shù)據(jù)可能不適用于納米農(nóng)藥；(4)非傳統(tǒng)農(nóng)藥生產(chǎn)商進(jìn)入市場(chǎng)，其中某些生產(chǎn)商和銷售商可能不知道FIFRA適用于其產(chǎn)品，還可能不知道其在FIFRA下的義務(wù)。

目前EPA已批準(zhǔn)登記的產(chǎn)品：(1)EPA批準(zhǔn)了全球首個(gè)納米農(nóng)藥，即納米銀制劑作為抗微生物農(nóng)藥，用于紡織品殺菌。(2)在美國(guó)農(nóng)業(yè)部等部門支持下新研發(fā)的納米氧化鋅(ZinkicideTM)[11]在防治柑橘黃龍病(HLB)方面取得應(yīng)用，但目前尚未獲得EPA登記注冊(cè)(Agricultural-grade formulation is ready for EPA registration)。(3)以往，美國(guó)EPA在不知情的情況下已批準(zhǔn)的某些“納米農(nóng)藥”，如納米乳之類。

4 印度對(duì)農(nóng)業(yè)納米投入品的監(jiān)管指導(dǎo)[12]

2019年印度發(fā)布納米農(nóng)業(yè)投入品和納米農(nóng)產(chǎn)品評(píng)價(jià)指南草案，于2020年正式發(fā)布該指南(Guidelines for Evaluation of Nano-based Agri-Input and Food Products in India)。納米投入品包括納米肥料和納米農(nóng)藥，納米農(nóng)產(chǎn)品則包括納米食品和納米飼料。這里只介紹納米肥料和納米農(nóng)藥的監(jiān)管指南。表3總結(jié)了該指南的建議。

如果建議的監(jiān)管框架中未包含任何具體研究，則可遵循人用藥品注冊(cè)技術(shù)要求國(guó)際協(xié)調(diào)會(huì)議(ICH)準(zhǔn)則或OECD化學(xué)品指南的原則。

5 澳大利亞對(duì)納米農(nóng)藥和獸藥監(jiān)管的思考[13]

2015年澳大利亞APVMA發(fā)表“農(nóng)藥和獸藥納米技術(shù)監(jiān)管的思考最終報(bào)告”(Nanotechnologies for pesticides and veterinary medicines: regulatory considerations，F(xiàn)inal report)。該報(bào)告共6章，內(nèi)容涵蓋納米材料監(jiān)管可能涉及的各個(gè)方面。各章標(biāo)題如下：第1章 在農(nóng)業(yè)和動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)中的納米技術(shù)：簡(jiǎn)介。第2章 農(nóng)藥和獸藥制劑中的納米材料：在澳大利亞監(jiān)管框架下的立法和政策思考。第3章 農(nóng)藥獸藥制劑中的納米材料：定義、方法學(xué)和理化性質(zhì)。第4章 對(duì)納米制造以及制造納米材料的多種方法的探討。第5章 農(nóng)藥獸藥中納米材料對(duì)人類健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)回顧。第6章 農(nóng)藥獸藥中納米材料在環(huán)境中的監(jiān)管考慮。

該報(bào)告旨在為新興納米技術(shù)提供信息并激發(fā)討論，并根據(jù)當(dāng)前的知識(shí)狀況，突出農(nóng)藥獸藥中納米材料監(jiān)管需要考慮的關(guān)鍵因素。該報(bào)告系統(tǒng)地探討了這些物質(zhì)在澳大利亞農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)中的機(jī)會(huì)和風(fēng)險(xiǎn)，并回顧了已發(fā)表的有關(guān)納米農(nóng)藥和獸藥登記的工作。報(bào)告的目的不是提供正式的指導(dǎo)方針，因?yàn)樵擃I(lǐng)域進(jìn)展如此迅速，在發(fā)表后很可能很快就會(huì)過(guò)時(shí)。該報(bào)告的目的也不是描述農(nóng)藥獸藥中納米材料的監(jiān)管框架。

普遍的共識(shí)是，在可預(yù)見的未來(lái)，現(xiàn)有的宏觀化學(xué)品(macroscale chemicals)監(jiān)管框架將用于監(jiān)管納米材料。然而，隨著時(shí)間的推移，隨著新信息的出現(xiàn)，該框架將不斷發(fā)展，突出了當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模式的局限性。

澳大利亞目前只有一種納米產(chǎn)品(可能是獸藥)獲得注冊(cè)使用。

6 中國(guó)納米農(nóng)藥研究開發(fā)與監(jiān)管現(xiàn)狀

中國(guó)對(duì)納米材料及納米農(nóng)藥的關(guān)注始于2004年前后。中國(guó)是納米農(nóng)藥研究比較活躍的國(guó)家，已經(jīng)發(fā)表了不少納米制劑的配制和藥效試驗(yàn)報(bào)告。中國(guó)納米農(nóng)藥目前也處于研究開發(fā)階段，實(shí)際應(yīng)用很少。2021年1月8日以“納米農(nóng)藥”作關(guān)鍵詞查詢國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)專利公布公告數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得52條記錄。另?yè)?jù)澳大利亞2014年資料，2014年之前10年內(nèi)全球范圍內(nèi)針對(duì)納米農(nóng)藥的專利申請(qǐng)多達(dá) 3000多項(xiàng)。

中國(guó)目前已有多個(gè)國(guó)有或私有納米材料研究或管理機(jī)構(gòu)，包括中國(guó)國(guó)家納米科學(xué)中心、中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所、清華-富士康納米科技研究中心(始于2003年)、中國(guó)微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)、上海納米技術(shù)工作組、全國(guó)納米技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等。中國(guó)目前已注冊(cè)有專門的納米農(nóng)藥研究機(jī)構(gòu)和組織：包括農(nóng)科院環(huán)發(fā)所納米研究中心(2009年5月，第一家農(nóng)業(yè)相關(guān)納米研究機(jī)構(gòu))；湖南省農(nóng)藥工業(yè)協(xié)會(huì)牽頭聯(lián)合多家單位成立“納米農(nóng)藥發(fā)展創(chuàng)新聯(lián)盟”(2014)；2019年成立的南京農(nóng)創(chuàng)園納米農(nóng)藥技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)農(nóng)科院植保所與南京善思生態(tài)科技有限公司合作)。

2020年9月25日?qǐng)?bào)道：“中國(guó)納米谷(粵港澳大灣區(qū)納米創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集聚區(qū))”一期主體結(jié)構(gòu)全面封頂。2020年8月16日，“2020年納米農(nóng)藥科學(xué)論壇”在內(nèi)蒙呼倫貝爾市阿榮旗召開。

目前為止，主管部門尚未出臺(tái)納米農(nóng)藥監(jiān)管政策。已獲登記的某些農(nóng)藥屬于納米制劑，如微乳劑產(chǎn)品，典型的尺寸為50～100 nm。雖然，目前沒(méi)有納米材料或納米農(nóng)藥的專門立法，但是已經(jīng)通過(guò)各種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(如納米氧化鋅和納米二氧化鈦國(guó)標(biāo))和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)納米材料進(jìn)行規(guī)范。目前已有的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范有：(1)《納米技術(shù) 適用于工程納米材料的職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理 第1部分：原則和方法》是非強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(ISO/TS 12901-1—2012 Nano- technologies-occupational risk management applied to engineered nanomaterials-part 1: principles and approaches)?！都{米技術(shù) 工程納米材料的職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理 第2部分：控制分級(jí)方法應(yīng)用》(GB/T 38091.2—2019)?！都{米材料、納米技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 37129—2018/ISO/TR 13121—2011，根據(jù)ISO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定)。相信這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)未來(lái)的納米農(nóng)藥監(jiān)管具有重要的借鑒意義。中國(guó)農(nóng)藥主管部門目前尚未將納米農(nóng)藥監(jiān)管提上議事日程。

7 OECD納米材料測(cè)試方法的開發(fā)

7.1 OECD與納米材料的安全性評(píng)價(jià)[14]

OECD于2006年成立了人造納米材料工作組(WPMN)，為討論納米安全問(wèn)題提供了一個(gè)全球論壇。WPMN與OECD測(cè)試準(zhǔn)則項(xiàng)目(TGP)一起，修訂某些現(xiàn)有的OECD測(cè)試準(zhǔn)則(TGs)和指導(dǎo)文件(GDs)以及開發(fā)新的TGs和GDs來(lái)解決納米材料評(píng)估問(wèn)題。

OECD測(cè)試準(zhǔn)則項(xiàng)目(TGP)的目的是確保TGs的開發(fā)和更新。OECD的測(cè)試準(zhǔn)則項(xiàng)目包括5個(gè)不同領(lǐng)域的測(cè)試準(zhǔn)則(TGs)，共同解決對(duì)化學(xué)品危害監(jiān)管評(píng)估的信息需求：(1)物理化學(xué)性質(zhì)；(2)對(duì)生物系統(tǒng)的影響；(3)環(huán)境歸宿和行為；(4)健康影響；(5)其他方法，如殺生物劑(biocides)和農(nóng)藥的藥效測(cè)試。OECD試驗(yàn)準(zhǔn)則項(xiàng)目(TGP)也致力于國(guó)際間的數(shù)據(jù)互認(rèn)(MAD)。

7.2 OECD現(xiàn)有測(cè)試方法對(duì)納米材料的適用性評(píng)估[15]

納米材料在諸多性質(zhì)上都不同于傳統(tǒng)的常規(guī)材料。

理化性質(zhì)是農(nóng)藥的基本屬性，它們與農(nóng)藥的毒性和環(huán)境安全性有密切關(guān)系。OECD WPMN推薦的鑒定和表征納米材料有關(guān)的理化性質(zhì)項(xiàng)目就有很多不同于傳統(tǒng)材料的方面，這些對(duì)納米農(nóng)藥的理化性質(zhì)評(píng)價(jià)也有借鑒意義(表4)。

納米材料安全性評(píng)價(jià)工具包項(xiàng)目(NANoREG)對(duì)OECD現(xiàn)有理化性質(zhì)測(cè)試方法對(duì)納米材料的適用性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表5?？梢姮F(xiàn)有的方法多不能完全適用于納米材料。

此外，目前OECD正對(duì)評(píng)估物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)試準(zhǔn)則和指導(dǎo)文件，環(huán)境行為和歸宿的試驗(yàn)指導(dǎo)(TG)，哺乳動(dòng)物毒理學(xué)試驗(yàn)指南，以及其他文件有不同國(guó)家牽頭進(jìn)行評(píng)價(jià)或修訂[14-15]。

8 總結(jié)與展望[16-18]

“納米農(nóng)藥”位居2019年IUPAC發(fā)布的“影響世界的十大化學(xué)發(fā)明”的首位。然而，目前為止，納米農(nóng)藥還沒(méi)有正式的或官方的定義。納米農(nóng)藥產(chǎn)品也多處于研發(fā)階段。

目前，歐盟EFSA在納米材料和納米農(nóng)藥監(jiān)管方面處于領(lǐng)先地位，其在2018年發(fā)布的《食品和飼料鏈中使用納米科學(xué)和納米技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指導(dǎo)》第一部分：人和動(dòng)物健康，是目前對(duì)納米農(nóng)藥監(jiān)管最全面的指導(dǎo)，對(duì)納米農(nóng)藥監(jiān)管具有重要借鑒意義。期待OECD發(fā)布進(jìn)一步的評(píng)價(jià)指導(dǎo)(如環(huán)境行為和生態(tài)毒理等方面)。

印度2020年頒布納米農(nóng)藥和納米肥料監(jiān)管指南，此指南應(yīng)該是目前世界上僅有的納米農(nóng)藥監(jiān)管的正式法規(guī)文件。該文件強(qiáng)調(diào)，納米農(nóng)藥的測(cè)試方法主要來(lái)源于OECD相關(guān)測(cè)試方法。

表5 NANoREG對(duì)OECD現(xiàn)有理化性質(zhì)測(cè)試方法對(duì) 納米材料適用性的評(píng)價(jià)[14]

澳大利亞2014年發(fā)表“農(nóng)藥和獸藥納米技術(shù)監(jiān)管的思考最終報(bào)告”為澳大利亞未來(lái)監(jiān)管納米農(nóng)藥和獸藥提供了重要參考。該報(bào)告目前沒(méi)有任何法律效力。

WHO/FAO的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)席會(huì)議JMPS目前尚未關(guān)注納米農(nóng)藥。

納米農(nóng)藥在全球的登記情況不甚明確。美國(guó)批準(zhǔn)納米銀作為抗微生物劑用于紡織品。美國(guó)某公司開發(fā)的Zinkicide可能正在EPA登記評(píng)審中。澳大利亞APVMA聲稱在澳大利亞只有一種納米產(chǎn)品(沒(méi)有說(shuō)明是農(nóng)藥還是獸藥)獲得登記。很多國(guó)家在不知情的情況下登記了一些納米農(nóng)藥，如微乳劑等。

OECD于2006年成立人造納米材料工作組(WPMN)，致力于修訂和制定適合納米材料測(cè)試的準(zhǔn)則和指導(dǎo)。這項(xiàng)工作將會(huì)對(duì)世界各國(guó)和各地區(qū)的納米農(nóng)藥監(jiān)管產(chǎn)生深刻影響。

納米技術(shù)和納米材料在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用勢(shì)不可擋。納米技術(shù)作為肥料和農(nóng)藥生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)之一，已有不少納米產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)上獲得實(shí)際應(yīng)用，尚處于研究和開發(fā)中的產(chǎn)品更多。

Yuri S. Pestovsky和Agustino Martínez-Antonio綜述了納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用潛力[16]。對(duì)目前研究開發(fā)中的部分納米產(chǎn)品，包括肥料、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和農(nóng)藥等進(jìn)行了逐一分析(表6)。

表6 研究開發(fā)中的納米材料在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

根據(jù)納米產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)[17]統(tǒng)計(jì)，截止到2021年3月25日，涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的納米技術(shù)產(chǎn)品總數(shù)為37類共231個(gè)，來(lái)自26個(gè)國(guó)家的75個(gè)公司。其中，肥料產(chǎn)品102個(gè)，來(lái)自17個(gè)國(guó)家的41個(gè)公司；植物保護(hù)產(chǎn)品39個(gè)，來(lái)自11個(gè)國(guó)家的15個(gè)公司。

華乃震和林宇佳[18]綜述了我國(guó)納米農(nóng)藥研究進(jìn)展，討論了納米農(nóng)藥的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為納米農(nóng)藥是未來(lái)農(nóng)藥加工領(lǐng)域的新技術(shù)。

孫長(zhǎng)嬌等[19]對(duì)納米農(nóng)藥的主要?jiǎng)┬秃驮鲂C(jī)理進(jìn)行綜述，對(duì)目前納米農(nóng)藥存在的問(wèn)題與應(yīng)用前景 進(jìn)行了探討。該文指出，納米農(nóng)藥能夠顯著改善農(nóng)藥有效成分的分散性和穩(wěn)定性，促進(jìn)對(duì)靶標(biāo)沉積與劑量轉(zhuǎn)移，減少流失和降解，進(jìn)而降低農(nóng)藥施用劑量和施藥頻率。目前納米農(nóng)藥的研究仍處于初期階段，在規(guī)模化制備、定性與定量檢測(cè)以及相關(guān)評(píng)估法規(guī)等方面仍需進(jìn)一步研究完善。

納米技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)藥加工、制備具有更多不同特性的納米農(nóng)藥產(chǎn)品，無(wú)疑是未來(lái)農(nóng)藥加工技術(shù)的一個(gè)重要部分。然而，在納米農(nóng)藥帶來(lái)諸多益處的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很多目前無(wú)法預(yù)知的不利影響。多數(shù)情況下，某個(gè)有益之處的反面就是不利影響。例如納米農(nóng)藥的極細(xì)顆粒有利于攻擊靶標(biāo)害物，反過(guò)來(lái)極細(xì)顆粒對(duì)有益生物以及人和動(dòng)物的毒性則可能更強(qiáng)。因此納米農(nóng)藥對(duì)人和動(dòng)物以及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的有利方面也正是需要研究的其可能帶來(lái)不利影響的重要方面。

未來(lái)，需要在完善納米農(nóng)藥評(píng)價(jià)技術(shù)和方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)立法，對(duì)納米農(nóng)藥進(jìn)行更科學(xué)的評(píng)價(jià)，在充分發(fā)揮納米農(nóng)藥有利作用的同時(shí)避免給人和動(dòng)物以及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)不利影響，保障納米農(nóng)藥技術(shù)的健康發(fā)展，為農(nóng)藥科學(xué)使用做出更大的貢獻(xiàn)。